（4）半导体时间继电器
随着电子技术的发展，出现了半导体时间继电器。这类继电器机械结构简单、延时范围宽、经久耐用，得到日益广泛的应用。它具有体积小、重量轻、延时精度高、寿命长、工作稳定可靠、安装维修方便、触点输出容量大和产品规格全等优点，可广泛地应用于电力拖动、自动顺序控制以及各种生产和物流过程的自动控制中，起时间控制作用。
5.速度继电器
速度继电器常用于反接制动电路中，速度继电器的轴与电动机的轴相连结，永久磁铁的转子固定在轴上。装有笼型绕组的定子与轴同心，能独自偏摆，与永久磁铁间有一气隙。当轴转动时，永久磁铁一起转动，笼型绕组切割磁通产生感应电动势和电流，和笼型感应电动机原理一样。此电流与永久磁铁磁场作用产生转矩，使定子随轴的转动方向偏摆，通过定子柄拨动触点，使继电器触点接通或断开。当轴的转速下降到接近零速时，定子柄在动触点弹簧力的作用下恢复到原来位置。
6.热继电器
热继电器工作的核心部件是热元件。热元件（双金属片）是由膨胀系数不同的两种金属片压轧而成。上层称主动层，采用膨胀系数高的铜、铜镍合金或铁镍铬合金制成；下层称被动层，采用膨胀系数低的铁镍合金制成。使用时将两只热元件分别串联在两相电路中。当负载电流超过允许值时，双金属片（热元件）被加热超过一定温度，压下压动螺钉，锁扣机构脱开，动触点、静触点切断控制电路使主电路停止工作。继电器动作后一般不能自动复位，要等双金属片冷却后，按下复位按钮才能复位。
3.3.3 熔断器
熔断器是一种利用熔化作用而切断电路的保护电器。熔断器主要由熔体和熔断管两部分组成，而其中熔体是主要部分，它既是敏感元件又是执行元件，因此熔断器结构比较简单。
熔断器种类很多，通常可按以下方式分类。
按热惯性（发热时间常数）分为无热惯性、大热惯性、小热惯性三种。热惯性越小，熔化越快。
按熔体形状分为丝状、片状、笼状（栅状）三种。
按支架结构分有螺旋式和管式两种。管式又分有填料与无填料两种。填料采用石英砂等材料以增强灭弧能力。
熔断器的作用原理可用保护特性或安秒特性来表示。所谓安秒特性是指熔化电流与熔化时间的关系。熔断器用于不同负载，其额定电流的选择方法各有不同。
常用的熔断器有管式熔断器R1系列（R表示熔断器，1为设计序号）、螺旋式熔断器RLl系列（L表示螺旋式）、有填料封闭式熔断器新产品RT0系列以及快速熔断器RS0、RS3系列等多种产品。
3.3.4 自动空气断路器
自动空气断路器又称自动空气开关或自动开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种自动切断电路故障用的保护电器。它与接触器所不同的是允许切断短路电流，但允许操作次数较低。
自动空气断路器主要由触点系统、操作机构和保护元件三部分组成。主触点由耐弧合金（如银钨合金）制成，采用灭弧栅片灭弧。操作机构较复杂，其通断可用操作手柄操作，也可用电磁机构操作，故障时自动脱扣。触点通断是瞬时动作，与手柄的操作速度无关。
它的主要参数是额定电压、额定电流和允许切断的极限电流。选择自动空气断路器时它的允许切断极限电流应略大于电路最大短路电流。
3.3.5 主令电器
在自动控制系统中，用于发送或转换控制指令的电器通常被称作主令电器。常用的主令电器有控制按钮、万能转换开关、主令控制器、行程开关、接近开关等。
1.按钮
按钮是一种短时间接通或关断小电流电路的手动控制电器，通常用于对电路工作或停止发出指令信号，从而接通或关断相关电路或接触器、继电器、电磁启动器的相关控制电路，达到对主电路进行控制的目的。
随着工业的发展和需求的不同，按钮的形式、规格和品种日益增多。按钮按驱动形式分，有推压式、推拉式、旋转式、杠杆式、带锁式等。按用途分，有启动按钮（动合按钮）、停止按钮（动断按钮）、复合按钮（动合、动断组合按钮）三种。按按钮结构形式分，有开启式、防水式、防腐式等。
选择按钮通常考虑以下因素：
①根据使用场合和用途选择。例如：控制台平板上一般选用开启式；需显示工作状态时，一般选用带指示灯式；重要场所可选用钥匙式（用钥匙插入开启，以防止误操作或供专人使用）；有腐蚀性场所，可选用防腐式等。
②根据工作状态或工作情况选择按钮（或指示灯）的颜色。例如：停止或分断按钮用红色；启动或接通按钮用绿色；应急或干预按钮用黄色。
③根据控制回路的需要选择按钮的数量。例如：需要“启动”、“停止”时可选用两只按钮；需要“正向”、“反向”及“停止”时可选用三只按钮。一般按钮都组装在一只按钮盒内。
2.万能转换开关
万能转换开关通常简称转换开关，主要用于控制小容量电动机的启动、制动、反转，双速电动机的调速控制，各种控制电路的转换，电气测量仪表的转换以及高压断路器、低压空气断路器等配电设备的远距离控制等。因为万能转换开关的触点档级多、转换的电路多、用途广泛，因此被称为“万能转换开关”。
万能转换开关有多种分类，按手柄形式分有旋钮的、普通手柄的、带定位可取出钥匙的和带指示灯的等；按定位形式分有复位式和定位式，定位角式又分为30°、45°、60°、90°等数种；按被控制的接触器系统档级分的，如Lw5分为1～16等16种单列转换开关。
万能转换开关由多组相同结构的触点组件叠装而成，它由操作机构、定位装置和触点装置三部分组成。触点为双断点桥式结构。动触点设计成自动调整式以保证通断时的同步性。静触点装在触点座内，由胶木压制的每个触点座内可装2～3对触点，每组触点上均装有隔弧装置。
定位装置采用滚轮卡棘轮辐射结构。滚轮与棘轮之间的摩擦在操作时为滚动摩擦，故所需操作力小，定位可靠，寿命长，有速动作用，机构分断能力强，还增强了触点系统的同步性。
触点的通断由凸轮控制。由于凸轮与支架之间为塑料与塑料或塑料与金属滚动摩擦，所以有助于减小摩擦力和提高使用寿命。
万能转换开关的原理是：当操作转换开关时，手柄带动转轴和凸轮一起转动，手柄处于不同位置，通过凸轮控制动触点与静触点的分与合，从而达到电路断开或接通的目的。
万能转换开关的选择原则有以下几方面：
①根据额定电压和额定电流等参数选择合适的系列。
②根据操作需要选择手柄形式和定位特征。
③选择面板形式和标法。
④根据控制定位确定触点的数量和接线图编号。
⑤因转轴开关本身不带任何保护，故必须与其原保护电器配合使用。
3.主令控制器
主令控制器又称主令开关，它是用来频繁控制大电路的主令电器，在控制系统中通过它发出的指令由接触器来实现对电动机的启动、调速、制动、反转或停止控制。
主令控制器按结构形式可分为凸轮调整主令控制器及凸轮非调整主令控制器。
凸轮调整式主令控制器的凸轮片上有孔和槽，凸轮片的位置能按给定的分合表进行调控。它能直接通过减速器与操纵机械连结。当控制电路数较多时，为缩短开关长度，可采用两组凸轮轴，两轴直接连接或通过减速器连接。
凸轮非调整式主令控制器的凸轮不能调整，只能按触点分合表作适当的排列组合。
用它来组成联动控制台，实现多点复位控制。
主令控制器由触点、凸轮、定位机构、转动轴、面板及支撑件等部件组成。触点为双断点桥式结构，适用于按顺序操作多个控制电路。当转动方轴时，凸轮块随之转动，当凸轮块的凸起部分转到与小轮接触时，则推动支杆向外张开，传动触点离开静触点，将被拉电路断开。当凸轮的凹陷部分与小轮接触时，支杆在反力弹簧作用下复位、转动、静触点闭合，从而接通被控制电路。这样安装一串不同形状的凸轮，就可以使触点按一定顺序闭合或断开，从而使电路实现按顺序进行控制的目的。
一般按使用环境、被控电路数目和要求以及减速传动比来确定主令控制器类型。室内选用防护式，室外选用防水式。全系数主令控制器的电路数有2、5、6、8、16、24等规格，选择时应留有余地。常见的减速传动比有1∶5、1∶20、1∶30、1∶36等几种形式可供选择。
4.行程开关和接近开关
行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器。它的作用原理与按钮类似，动作时碰撞行程开关的顶杆。行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式和微动式三种。直动式的缺点是触点分合速度取决于挡块移动速度。当挡块移动速度低于0.4米/分钟时，触点切断太慢，易受电弧烧灼，这时应采用有盘形弹簧机构能瞬时动作的滚轮式行程开关，或具有弯形片状弹簧的更为灵敏、轻巧的微动开关。
接近开关又称无触点接近开关，它是一种理想的电子开关量传感器，可以实现无接触检测。例如，当一被测金属体靠近接近开关区域时，接近开关就在无接触、无压力、无火花的情况下迅速准确地判定出金属体的位置。若将其用于一般行程开关控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和适应恶劣环境的能力，都是一般机械式行程开关所不能相比的。接近开关除检测金属体位置外，也可以用于高速计数测速以及检测零件尺寸等方面。
3.4 电机驱动装置
3.4.1 直流电动机
电机是一种基于电磁感应原理和电磁力定律而实现机电能量转换的机械装置。发电机将机械能转化为电能，电动机将电能转化为机械能。在电动机的发展史上，直流电动机发明得较早，迄今为止，许多工业领域里仍在使用直流电动机，这是由于直流电动机具有以下突出的优点。①调速范围广，易于平滑调速。②启动、制动和过载转矩大。③控制技术简单成熟，可靠性较高。
直流电动机多用于对转速要求稳定、调速范围要求较宽的场合。直流电动机的缺点主要是换向问题。它限制了直流电动机的极限容量，又增加了维护的工作量。为了克服这个缺点，许多人研究交流电动机的调速，也取得了一定的效果，在某些调速场合可以代替直流电动机，这是发展的方向。不过由于利用了可控硅整流电源，使直流电动机的应用增加了一个有利因素。目前使用直流电动机的场合也很多。
直流电动机的额定数据有：额定功率PN（千瓦），指它的转轴上输出的机械功率；额定电压UN（伏）；额定电流IN（安）；额定转速nN（转/分钟）；励磁方式和额定励磁电流IfN（安）；额定励磁电压UfN（伏）。
直流电动机运行时，若各个物理量都与它的额定值一样，就称为额定运行状态。在额定运行状态下工作，电动机能可靠地运行，并具有良好的性能。在实际运行中，电动机不可能总是运行在额定状态。如果通过电动机的电流小于额定电流，称为欠载运行；如果超过额定电流，称为过载运行。长期过载或欠载运行都不好，长期过载有可能因过热而损坏电动机，长期欠载运行效率不高，而且浪费能量。为此选择电动机时，应根据负载的要求，尽量让电动机工作在额定状态。
根据励磁方式的不同，直流电动机分为下列几种类型。
①他励直流电动机。励磁电压由其他直流电源单独供给的称为他励直流电动机。
②串励直流电动机。即励磁绕组与电枢回路串联，电枢电流也是励磁电流。
③并励直流电动机。即励磁绕组与电动机电枢的两端并联。作为并励发电机来说，电机本身发出来的端电压供给励磁电流；作为并励电动机来说，励磁绕组与电枢共用相同的电源，与他励直流电动机没有本质区别。
④复励直流电动机。励磁绕组分为两部分，一部分与电枢回路串联，一部分与电枢回路并联。复励直流电动机的接线可以接成串励励磁绕组，先与电枢串联，后与并励励磁绕组并联（先串后并），也可以并励绕组先与电枢回路并联，后再共同与串励绕组串联（先并后串），不同励磁方式的直流电动机有不同的特性。
3.4.2 交流异步电动机
交流异步电动机是在物流领域使用最广泛的驱动电机。它的特点是结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特性；缺点是功率因数较差。由于电网的功率因数可以用别的办法进行补偿，这并不妨碍异步电动机的广泛使用。
异步电动机运行时定子绕组接到交流电源上，转子绕组自身短路。由于电磁感应的关系，在转子绕组中产生电动势、电流，从而产生电磁转矩，所以异步电动机又叫感应电动机。
异步电动机的种类很多，从不同角度看有不同的分类法，按定子相数分有单相异步电动机、两相异步电动机、三相异步电动机；按转子结构分有绕线式异步电动机、鼠笼式异步电动机，其中又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机、深槽式异步电动机等。
从其他角度看，还有高启动转矩异步电动机、高转差率异步电动机、高转速异步电动机等。
异步电动机的额定值包含的主要内容有：
①额定功率P，指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率，单位为千瓦。
②额定电压U，指额定运行状态下加在定子绕组上的线电压，单位为伏。
